《可编程逻辑器件及应用》课程教学大纲

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1、《可编程逻辑器件及应用》理论教学大纲（2003年制订，2004年修订）课程编号：210162英文名：ProgrammableLogicDeviceandApplications课程类别：专业选修课前置课：数字逻辑与逻辑设计、微机原理与接口技术后置课：学分：4学分课时：36课时（其中理论26课时，实验10课时）主讲教师：李耀等指定教材：潘松，黄继业.《EDA技术实用教程》.北京：科学出版社,2002.课程概述：本课程是面向计算机专业的一门专业选修课。可编程逻辑器件是近几年来出现的一种新型的，用于集成电路设计的专用器件。被广泛地应用在航天、通信、医疗、工控等各个领域，特别适合于产品的样品开发

2、与小批量生产。CPLD／FPGA是目前应用最为广泛的两种可编程专用集成电路。本课程从现代电子系统设计的角度出发，系统地介绍了CPLD和FPGA逻辑器件的特征、特性及使用，并对这两种逻辑器件的产生、发展、现状及特点进行了简单介绍。同时，本书还对这两种可编程器件的软件工作语言进行了说明，着重介绍了VHDL硬件描述语言。此外还介绍了一种逻辑器件的仿真和分析软件MAX+PlusⅡ。可编程逻辑器件及应用是一门实践性很强的课程。该课程是计算机专业的一门专业基础课程，该课程以提高学生实际工程设计能力为目的。通过本课程的学习并完成相关实验，使学生初步了解和掌握EDA的基本内容及实用技术,掌握现代电子系统

3、设计的有关知识和技能，为今后的学习和工作打下基础。教学目的：1.了解EDA的基本概念、作用、应用范围等相关基础知识。2.了解EDA系统的开发方法。3.熟练掌握MAX+PlusII软件的使用方法，包括：环境设置、程序设计、仿真、下载等。4.熟练掌握硬件描述语言VHDL的编程方法。5.能够初步进行简单EDA系统的设计与实现。6.了解当前EDA技术的发展状况；熟悉常见的EDA芯片；掌握EDA芯片选型方法。教学方法：可编程逻辑器件及应用是一门实践性极强的课程。本课程将采用课堂理论课教学与实验课教学相结合的教学方式，适当加大实验课程的比例，注重学生对知识应用能力的培养。理论课程尽量避免空洞的理论堆

4、砌，将结合实例进行讲解，提高学生的兴趣；同时注重与计算机其他相关专业课的结合。考核方式采用设计性考核，成绩以设计质量进行评定。各章教学要求及教学要点第一章概述课时分配：2课时教学要求：通过本章学习，学生应了解EDA技术的发展概况、实现目标及发展趋势；了解EDA技术的分类，以及常见的芯片；初步了解VHDL硬件描述语言、VHDL综合及VHDL自顶向下的设计方法。通过本章学习，学生应建立EDA的初步概念。教学内容：第一节EDA技术概述一、EDA技术概念。二、EDA技术发展概况、实现目标及发展趋势。三、EDA技术分类，常用的EDA芯片介绍。四、EDA技术应用概况。第二节硬件描述语言概述一、VHD

5、L语言的产生与发展状况。二、VHDL语言的概念和定义。第三节VHDL综合器一、简单介绍VHDL综合器的概念。二、VHDL综合器与程序编译器的区别。第四节VHDL设计方法概述一、基于VHDL自顶向下的设计方法介绍。二、自顶向下的设计方法性能分析以及流程。第五节EDA与传统电子设计方案的比较一、传统电子设计方法。二、EDA技术设计方法。三、两种方法比较，有缺点分析。四、实例说明。思考题：1.思考EDA技术的核心是什么？2.与软件描述语言相比，硬件描述语言VHDL有什么特点？3.什么是综合？有那些类型？综合在电子自动化设计中的地位是什么？4.在EDA技术中，自顶向下的设计方法有什么重要意义？第

6、二章EDA设计流程及其工具课时分配：2课时教学要求：通过本章学习，学生应了解FPGA/CPLD设计流程；认识和了解常用的EDA工具；初步掌握MAX+plusII软件的使用方法。通过本章学习，学生应能够了解EDA的设计方法。教学内容：第一节FPGA/CPLD设计流程一、FPGA/CPLD设计流程概述。二、FPGA/CPLD的设计流程:原理图的输入、综合、适配、时序仿真、编程下载、硬件测试。三、实例说明。第二节常用的EDA开发工具一、EDA的常用工具介绍:设计输入编译器、HDL综合器、适配器。二、实例说明。第三节EDA开发软件介绍一、MAX+PlusII介绍。二、MAX+PlusII开发方法

7、。三、QuartusII介绍。四、QuartusII开发方法。五、其他开发软件介绍。第四节IP核一、介绍IP核的概念，功能及分类。二、IP核的发展状况。思考题：1.思考FPGA/CPLD的设计流程？2.简述在MAX+PlusII中的设计方法。3.IP是什么？IP与EDA技术的关系是什么？第三章FPGA/CPLD结构与应用课时分配：2课时教学要求：通过本章学习，学生应了解FPGA/CPLD产品，FPGA/CPLD的结构与工作原理，FP